Presión media de llenado sistémico: ¿es el

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Trabajo de revisión
Volumen 25, Número 1
Enero - Marzo 2014
pp 21 - 25
Presión media de llenado sistémico: ¿es el parámetro
ideal para evaluar precarga óptima?
Gustavo García-Domínguez,* Enrique Monarez-Zepeda,** Pedro Barriga-Ferreyra***
RESUMEN
ABSTRACT
Uno de los retos para el cardiólogo es conseguir una volemia
óptima, es decir, mejorar el gasto cardiaco, evitando un exceso de
volemia que pudiera favorecer un pronóstico negativo. Actualmente se sabe que el balance positivo se asocia con un incremento en
la mortalidad; en la actualidad contamos con diversos parámetros
para evaluar la precarga; sin embargo, ninguno es altamente fidedigno. El objetivo del presente artículo de revisión es dar un
recordatorio de este concepto fisiológico así como sus utilidades en
el monitoreo del paciente.
One challenge for the cardiologist is to achieve optimal blood volume for to improve cardiac output, and avoid excessive blood volume that could favor a negative prognosis. Now is known that the
positive balance is associated with increased mortality; today we
have different standards for assessing preload yet none is highly
reliable; the objective of this review is to give a reminder of its physiological concept and profits in patient monitoring.
Palabras clave: Presión media de llenado sistémico, trabajo cardiaco, presión aurícula derecha, gasto cardiaco, resistencias venosas, resistencias arteriales, retorno venoso.
Key words: Mean systemic filling pressure, cardiac work, right
atrial pressure, cardiac output, venous resistance, arterial resistance, venous return.
INTRODUCCIÓN
siendo ésta el mantener un llenado cardiaco (volumen diastólico) óptimo para mejorar el volumen de
eyección en los siguientes latidos y con esto mejorar
el gasto cardiaco (mecanismo de Frank-Starling); durante la historia de la medicina se han utilizado diversos parámetros como se comentó anteriormente;
sin embargo, el fundamento se mantiene: en 1960, el
parámetro considerado como ideal era la presión de
la aurícula derecha; entre 1970 y 1980 se consideró
a la presión en cuña como el parámetro óptimo; en
las décadas de los 80 y los 90, los estudios europeos
consideraban a los volúmenes auriculares y ventriculares como los mejores parámetros para evaluar la
precarga, ya sea determinados a través de catéter de
flotación y el monitoreo hemodinámico (vigilance II)
o mediante técnicas ecocardiográficas.
La presión media de llenado sistémico se define
como «la presión que se ejerce en el sistema vascular
sistémico en ausencia de flujo sanguíneo»; el valor
normal en humanos es de 7 mmHg; un aspecto negativo de este parámetro es que se han realizado las
mediciones con el paciente en asistolia; sin embargo,
actualmente se han definido fórmulas para hacer un
cálculo sin que el paciente esté con ausencia de flujo
sanguíneo.1
El adecuado control de la volemia (precarga) es una
de las metas terapéuticas más importantes en la cardiología; actualmente contamos con diversos parámetros para evaluarla de forma invasiva, como son:
catéter de aurícula izquierda, a través del catéter de
flotación, presión de oclusión de arteria pulmonar
(PoAP), presión venosa central (PVC), índice de volumen diastólico final del ventrículo derecho (IVDF),
mediante la línea arterial y variabilidad de la presión
del pulso (VPP); sin embargo, la presión media de
llenado sistémico pudiera considerarse como un parámetro más fidedigno.
Desde los estudios de Starling se definió la piedra angular para el control de la volemia (precarga),
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* Adscrito al Departamento de Terapia Postquirúrgica. Hospital de Cardiología, Centro Médico Nacional Siglo XXI.
** Médico adscrito al Departamento de Medicina Crítica
«Dr. Mario Shapiro», Centro Médico ABC.
*** Médico Intensivista, Miembro del Cuerpo Médico. Centro
Médico ABC.
Este artículo puede ser consultado en versión completa en
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HISTORIA
MONITOREO HEMODINÁMICO
Bayliss y Starling,2 a finales del siglo XIX describieron la función y el control de la circulación venosa, a
través de estudios realizados en modelos caninos, a
quienes se les realizó simpatectomía para posteriormente inducirles paro cardiaco a través de estimulación vagal; previo a esto se canulaba la vena femoral,
arteria femoral, vena porta, vena cava inferior y aorta; lo que observaron fue que la presión rápidamente
se equilibraba a esta presión con flujo detenido y la
denominaron: «presión sistémica media (Pms)».
Medio siglo después, Starr3-6 postuló que la presión sistémica media era el principal determinante
para el retorno venoso; fue el primero en medir este
parámetro en seres humanos que habían muerto; la
realizaba mediante la inserción de una aguja en una
vena mayor 30 minutos después del paro cardiaco;
encontró valores de Pms mayores en pacientes que
fallecían por insuficiencia cardiaca prolongada (valores promedio 20 cmH2O), comparado con aquellos
que morían por otras causas (media 10.6 cmH2O),
llegando a la conclusión de que en los pacientes con
insuficiencia cardiaca y los mecanismos compensatorios (retención de líquidos, vasoconstricción) incrementaban los valores de la Pms.4,5
Guyton y colaboradores7,8 mostraron la relación
entre cambios graduales en la presión de la aurícula
derecha (Pad) y cambios en el retorno venoso (curva
de retorno venoso), esta última determinada por el
volumen sanguíneo, tono vasomotor y la distribución
del flujo sanguíneo. Por lo tanto, el retorno venoso
está determinado por la presión sistémica media, la
presión de la aurícula derecha y la resistencia al flujo
venoso:
El adecuado control de la volemia (precarga) es una de
las metas terapéuticas más importantes en la terapia
intensiva; actualmente contamos con diversos parámetros para evaluarla de forma invasiva: presión de
oclusión de arteria pulmonar (PoAP), presión venosa
central (PVC), índice de volumen diastólico final del
ventrículo derecho (IVDF), índice de volumen diastólico global con catéter PICCO, variabilidad de la presión
del pulso (VPP); también se cuenta con métodos no
invasivos para evaluar la precarga siendo básicamente
la ecocardiografía una técnica que aporta información
importante de la función cardiaca del paciente critico;4
sin embargo, «la presión media de llenado sistémico»,
en teoría, es el parámetro mas fidedigno.
Desde los estudios de Starling se definió a la Psm
como la piedra angular para el control de la precarga para optimizar el gasto cardiaco (mecanismo de
Frank-Starling). El fundamento se describió desde
1960; entre 1970 y 1980 se consideró a la presión de
la aurícula derecha como un subrogado de las presiones de llenado ventricular, lo cual es un error una vez
que se entiende el concepto de retorno venoso; posteriormente se consideró a la presión en cuña como el
parámetro óptimo, en las décadas comprendidas entre
1980 y 1990. Recientemente se consideró a los volúmenes diastólicos como los mejores parámetros para
evaluar la precarga, ya sea determinados a través del
catéter de flotación y el monitoreo hemodinámico (vigilance II) o mediante técnicas ecocardiográficas.4
La presión media de llenado sistémico se define
como: «la presión ejercida en los vasos sanguíneos
generada por el volumen con estrés».6
El valor normal en humanos es de 7 mmHg; anteriormente las mediciones sólo podían ser realizadas
en el paciente con asistolia; sin embargo, actualmente se han definido fórmulas para hacer un cálculo en
presencia del flujo sanguíneo.6
El volumen intravascular puede ser dividido en:
volumen con stress y volumen sin stress, el primero
es aquel volumen que llena los vasos hasta un punto
en el que no genera modificaciones en la presión intravascular; el volumen que genera distensión de los
vasos y por lo tanto cambios en la presión intravascular se denomina volumen con estrés.6
[Retorno venoso (Rv)] = Pmsf-Pad/resistencia al
flujo venoso
Los parámetros que determinan el retorno venoso
y por lo tanto el gasto cardiaco son: presión media de
llenado sistémico, presión de la aurícula derecha, resistencia al retorno venoso, distensibilidad, volumen
con stress y volumen sin stress.
La presión de la aurícula derecha (o la presión de
la aurícula izquierda) no reflejan de forma fidedigna
la volemia, ya que su valor no depende solamente del
llenado, sino que se determina por una interacción
compleja de diversos factores, resistencia circulatoria y función ventricular, por lo que no es un factor
independiente; la presión de la aurícula derecha normalmente es de 0.
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PRESIÓN MEDIA DE LLENADO SISTÉMICO
La presión media de llenado sistémico (Pmsf) es una
medición que refleja el volumen efectivo, llamado
volumen circulante sanguíneo efectivo que es teó-
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ricamente independiente de la función cardiaca. El
nivel de volemia y de respuesta a fluidos (es decir, un
aumento del gasto cardiaco después de una carga de
fluidos) no se correlacionan; un paciente hipovolémico puede no mejorar sus parámetros después de una
carga de líquidos; la respuesta a líquidos depende de
dos factores: la curva de retorno venoso y la curva
de función cardiaca, por lo que para que un paciente
tenga una adecuada respuesta a los fluidos debe tener una adecuada función cardiaca.
La resistencia al flujo venoso condiciona el retorno
venoso, los factores que modifican la resistencia son:
el incremento en el tono vascular, la viscosidad y la
redistribución del flujo; de éstos, la venoconstricción
causa un mínimo incremento en la resistencia al flujo venoso, siendo el principal mecanismo la redistribución de la sangre entre diferentes lechos vasculares; la venoconstricción de un órgano disminuye el
volumen
sin stress,
esto causa
incremento transiEste documento
es elaborado
por un
Medigraphic
torio de las presiones, condicionando la salida de este
volumen a la circulación sistémica pasando a formar
parte del volumen con stress; estos cambios ocurren
principalmente en la circulación esplácnica, debido a
que ésta tiene una gran inervación; sin embargo, antes debe pasar a un segundo lecho parenquimatoso,
hígado y bazo, donde la resistencia es mucho mayor
que en otros órganos como el cerebro, riñón, músculo
y piel,8 por lo que los efectos finales son mínimos en
la resistencia al flujo venoso.
Volumen sin stress es el volumen intravascular dentro de los vasos que no distiende la pared del vaso, por
lo que no genera una presión dentro del vaso, mientras que el volumen que distiende la pared del vaso
causando un incremento de la presión intravascular es
el volumen con stress; este último condiciona un gradiente transmural vascular positivo, el cual es definido por la relación entre las presiones intravasculares
y las presiones extratorácicas (gradiente de presión
para el retorno venoso, entre los vasos venosos extratorácicos con respecto a la aurícula derecha); este último concepto es importante para explicar los cambios
hemodinámicos que ocurren durante la ventilación
mecánica en el paciente hipovolémico y las maniobras
terapéuticas que pueden incrementar el volumen con
stress y con esto la Pmsf, llevando el retorno venoso a
niveles adecuados, siendo éstos la administración de
líquidos intravenosos y el uso de agentes vasopresores
para incrementar el tono vascular.
La elevación de la presión intravascular (P) depende del volumen con estrés (Ve), como la distensión
elástica vascular (distensibilidad, C, valor normal 1-2
mmHg/kg/mmHg) y del tono vasomotor.
P = Ve/C
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Vt = V0 + Ve
Virtualmente, todos los vasos del sistema circulatorio mantienen presiones positivas con respecto a la
atmósfera; con esto se confirma la presencia de volumen con stress. La presión generada en el vaso por
el volumen con stress es9 la presión media de llenado
circulatorio; estos volúmenes son regulados por el riñón al retener o eliminar líquido.
Pms = Ve/C = Vt-V0/C
Un paciente varón normalmente tiene un volumen vascular de 5,000 mL, dividido en: V0 4,000 mL
y un Ve de 1,000 mL, con el valor de distensibilidad
ya mencionado.
Pms = Ve/C
= 1,000 mL‘
2 mL/kg/mmHg x 70 kg
= 1,000 mL¨
140 mL/mmHg
Pms = 7 mmHg
La presión de la aurícula derecha (rap)10-12 depende de la interacción de tres factores que son: el
volumen con estrés de la aurícula derecha (Vrae), la
distensibilidad (Cra) de la misma y la presión intratorácica que se ejerce sobre la aurícula derecha.
RAP = Vrae/Cra + Px (Px presión externa a la aurícula derecha)
Vrae = Vra-Vrao
Vra = volumen total aurícula derecha, Vrao = volumen sin stress aurícula derecha
Vra = ∫ (Frai-Frao) dt Frai flujo dentro de la aurícula derecha, retorno venoso
Frao flujo dentro del ventrículo derecho
RAP = [∫ (Frai-Frao) dt-Vrao]/Cra + Px
Como se puede ver en esta última fórmula, el valor de la presión de la aurícula derecha depende de
factores ajenos al retorno venoso, como son la función ventricular, por lo que no refleja de forma precisa la precarga.
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RESISTENCIA VENOSA Y RESISTENCIA
AL RETORNO VENOSO
Cuando se incrementan las resistencias arteriales
se captura el volumen sanguíneo en el sistema arterial con baja distensibilidad, con esto se incrementa
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la presión arterial media; por el contrario, el incremento en las resistencias venosas favorece que el
volumen sanguíneo se mantenga dentro del sistema
venoso altamente distensible; con esto disminuye el
retorno venoso, cayendo la presión de la aurícula derecha y finalmente el gasto cardiaco y presión arterial media; estos cambios son muy similares a los que
ocurren con la hipovolemia.
La medición de la presión media de llenado sistémico (Pmsa) mediante el paro cardiaco fue empleada
por Guyton en animales de experimentación; esto no
es posible en pacientes, por lo que se han diseñado
algunas fórmulas para estimar este parámetro; una
de las más utilizadas resulta de la siguiente ecuación:
Pmsa = αRAP + bMAP + cCO
α
= 0.96, b = 0.04,
c = constante determinada entre 0.3 (jóvenes) y
1.2 (paciente anciano), promedio 0.5.
RAP = presión aurícula derecha.
MAP = presión arterial media.
CO = gasto cardiaco (cardiac output).
Las constantes α y b son dependientes de la distensibilidad venoarterial (índice 24:1), y la resistencia
arteriovenosa (índice 25:1), resistencias arteriales
0.96, resistencias venosas 0.04.
La constante c depende de la edad del paciente
básicamente, por lo que debe ajustarse a los pacientes jóvenes y pacientes ancianos; se calcula con la siguiente fórmula:
c = 0.96 x 1/26 resistencias venosas sistémicas
(RVS) en reposo (mmHg/L/min).
Pmsa = 0.96 RAP + 0.04 MAP + cCO
Ejemplo:
La eficacia miocárdica (EH, efficiency of the heart
or HP-heart performance),8 es calculada mediante la
siguiente fórmula:
EH = Pmsa-RAP
Pmsa
HP = 7-0 HP = 1
7
Debe mantener en los siguientes rangos (0 > EH
≤ 1), cuando el corazón cae en asistolia, RAP es similar a Pmsa y la eficacia miocárdica se aproxima a
cero, por esto la medición de la P msa da una idea
de la función miocárdica. Cuando los niveles de eficacia miocárdica son menores a 0.3 deben buscarse
factores mecánicos extracardiacos (ejemplo: neumotórax, taponamiento cardiaco, hiperinsuflación
pulmonar), ya que éstos disminuyen el llenado de
cavidades ventriculares por el incremento de las
presiones de la aurícula derecha; si se descartan
estos factores el enfermo requiere de inotrópicos;
cuando los valores son mayores a uno, el enfermo
requiere de apoyo con inodilatadores o vasodilatadores para mejorar su función miocárdica, además
de disminuir el aporte de volumen e incluso puede
requerir de diuréticos.
PODER CARDIACO
El corazón es una bomba muscular que tiene la habilidad de generar tanto flujo como presión en la
circulación sistémica y en la pulmonar. El producto
del gasto cardiaco (GC) por la presión arterial media (PAM) es lo que proporciona el trabajo cardiaco
logrado y que se ha designado como «poder cardiaco» (PC). Se ha descrito la utilidad clínica que tiene
el PC como parámetro para estratificar y conocer su
pronóstico en enfermos con disfunción ventricular y
con estado de choque cardiogénico principalmente;
sin embargo, también se ha demostrado utilidad en
el choque séptico.13
«Poder cardiaco», PC = (PAM) (GC)
Valor óptimo por arriba de 600 mmHg/L
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Paciente normal con RAP de 0, MAP 100 mmHg y
CO (gasto cardiaco) 6 litros.
Pmsa = (0.96) (0) + (0.04) (100) + (0.5) (6)
=0+4+3
Pmsa = 7 (presión media de llenado sistémico normal).
Los principales determinantes de este parámetro,
como hemos comentado previamente, son tres volemia, resistencia arterial y función miocárdica.
FÓRMULA EN WATTS
PC watts (W) = PAM-PAD x GC x 2.2167 x 103
PAM = presión arterial media.
PAD = presión de aurícula derecha.
GC = gasto cardiaco.
Otras fórmulas pueden omitir la PAD y simplificar
los cálculos:
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PC watts (W) = presión arterial media por gasto cardiaco
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El valor normal del poder cardiaco en watts es mayor a uno en condiciones de reposo; sin embargo, puede alcanzar hasta seis watts con el esfuerzo máximo;
se ha demostrado su utilidad como factor pronostico
para la mortalidad en los pacientes en los que la función mecánica del corazón se ha deteriorado (ejemplo:
choque cardiogénico) y éste es estimulado (inotrópicos); su máximo poder no llega a exceder el valor considerado normal en la situación de reposo; en este contexto, el estado de la función contráctil de este órgano
es habitualmente incompatible con la vida. De manera
opuesta, si el corazón ejerce la capacidad de alcanzarla
con facilidad (> de un watt), no serán causa los factores mecánicos contráctiles de que no acontezca la
sobrevivencia; deberá entonces atribuirse a otros factores como la aparición de arritmias malignas.13
CONCLUSIONES
Presión media de llenado sistémico, un parámetro
que puede ser medido de forma indirecta, pudiera reflejar de forma más fidedigna la precarga óptima y
guiar al médico a evitar una sobrecarga de volumen
en el paciente.
5.
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7.
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25
Dirección para correspondencia:
Dr. Gustavo García-Domínguez
Centro Médico ABC,
Departamento de Medicina Crítica
«Dr. Mario Shapiro».
Sur 136 Núm. 116,
Col. Las Américas, 01120,
Deleg. Álvaro Obregón, México D.F.
Tel: 54-40-61-22
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